Устройство генерирования и формирования сигналов 13 вариант
_
ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ,
ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДУБЛИРУЮ НИЖЕ
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
Радиостанция «Карат-2»
Методические указания к лабораторным работам
Омск 2009
Составитель А.К. Ельцов, канд. техн. наук, доцент
Рассматриваются назначение и устройство радиостанции с однополосной модуляцией типа «Карат-2». Приводится методика измерения основных параметров передающей части радиостанции.
Предназначены для студентов специальностей 210302 «Радиотехника» и 210402 «Средства связи с подвижными объектами», изучающих дисциплину «Устройства генерирования и формирования сигналов».
Лабораторная работа №1
Радиостанция 10Р30 «Карат-2»
Цель работы
1. Изучить технические характеристики, состав и структурную схему устройства.
2. Усвоить порядок работы с радиостанцией.
Общие указания
1. Назначение
Приемо-передающая с однополосной модуляцией радиостанция 10Р30 «Карат- 2» предназначена для организации симплексной телефонной радиосвязи в сухопутной подвижной службе связи.
Радиостанция рассчитана для работы на верхней боковой полосе и обеспечивает беспоисковую связь на одной фиксированной частоте.
Носимый вариант радиостанции может длительно работать в режиме «дежурный прием» - «прием» – «передача» при отношении времени 8:1:1. При этом непрерывная работа на передачу не должна превышать 15 мин.
2. Технические характеристики
2.1. Общие данные
- диапазон фиксированных частот, кГц 1600-2850;
- количество фиксированных частот 1;
- точность установки частоты, Гц ±40;
- отклонение частоты при воздействии дестабилизи-
рующих факторов ±50×106;
- роды работ:
а) телефонная с однополосной модуляцией на верх-
ней боковой полосе частот, класс излучения A3J;
б) настройка передатчика на частоте выше несущей
на 1000±400 Гц, класс излучения A2J.
2.2. Параметры передатчика
- выходная пиковая мощность при работе на эквивален-
те антенны «Наклонный луч», Вт 1;
- подавление несущей частоты, дБ, не менее 40;
- подавление нерабочей боковой полосы частот, дБ, не менее 40;
- чувствительность микрофонного входа передатчика на частоте 1000 Гц, мВ 1,5;
- потребляемая мощность от источника постоянного
тока при выходной мощности 0,5 Вт, не более 3,5.
3. Устройство и принцип работы радиостанции
Приемопередатчик выполнен по трансиверной схеме, то есть при этом приемник и передатчик имеют общие каналы. На структурной схеме радиостанции (рис.1) можно выделить три типа каскадов:
- работающих только на передачу (обведены сплошной линией);
- работающих только на прием (обведены штриховой линией);
- общих для приемника и передатчика (обведены двойной линией).
В передающей части сигнал звуковой частоты линейно переносится в область рабочих частот с помощью соответствующих преобразований. Формирование однополосного сигнала осуществляется с помощью фильтрового метода, когда из спектра амплитудно-модулированного сигнала, состоящего из несущей частоты и двух боковых полос сигнала, отфильтровывают только одну из боковых полос (см. П.2).
В данной радиостанции однополосный сигнал формируется на частоте 500 кГц с помощью балансного модулятора, который частично ослабляет несущую частоту, и электромеханического фильтра (ФЭМ), который осуществляет основную селекцию сигнала, выделяя одну боковую полосу частот сигнала.
На лицевой панели радиостанции размещены:
а) разъем для электрического соединения приемопередатчика с манипулятором;
б) ручка настройки частоты первого гетеродина «ТЕМБР»;
в) ручка регулирования «УСИЛЕНИЕ»;
г) ручка настройки антенны «НАСТРОЙКА»;
д) переключатель S;
е) гнездо для подключения антенны «
».
Переключатель S осуществляет:
- включение и выключение радиостанции - «ОТКЛ»;
- режим настройки и передачи тонального вызова в полосе телефонного канала - «НАСТРОЙКА».
Рис. 1 Структурная схема радиостанции
Переключение радиостанции с приема на передачу осуществляется c помощью кнопочного переключателя - ТАНГЕНТЫ, расположенного на манипуляторе.
В манипуляторе также помещен динамик, который при передаче работает в качестве микрофона (см. П.3).
Подробное техническое описание радиостанции приведено в [3].
Задание
1. Ознакомительная часть
Изучить технические характеристики, состав и структурную схему радиостанции.
2. Экспериментальная часть
2.1. Подготовить радиостанцию «Карат- 2» к работе, для чего:
- подключить источник питания;
- подключить манипулятор к разъему;
- подключить антенну («ШТЫРЬ») к антенному гнезду.
2.2. Настройка радиостанции:
- перевести переключатель S в положение «НАСТРОЙКА»;
- для настройки антенной цепи ручку «НАСТРОЙКА» прокрутить по
часовой стрелке до упора, затем нажать на тангенту манипулятора и, вращая ручку против часовой стрелки и наблюдая за световым табло, добиться максимальной яркости свечения, что будет соответствовать точной настройке антенной цепи.
Примечание: при настройке на штыревую антенну при дальнейшем вращении ручки «НАСТРОЙКА» против часовой стрелки световое табло, в зависимости от рабочей частоты радиостанции, может загореться на 2-х и 3-х гармониках. При этой настройке связь невозможна.
2.3. Порядок работы:
- убедиться, что ручка «ТЕМБР» находится в среднем положении (метку на ручке совместить с меткой на корпусе радиостанции);
- установить переключатель S в положение «ТЛФ». При этом в динамике манипулятора будут прослушиваться шумы (как в положении «НАСТРОЙКА»). Переход на передачу производится путем нажатия тангенты на манипуляторе. В этом режиме оператор ведет передачу голосом, поддерживая манипулятор на расстоянии 5 - 10 см ото рта. После окончания вызова нужно известить корреспондента о переходе на прием и отпустить тангенту,
- при установке переключателя S на передней панели в положение «НАСТРОЙКА» и при нажатии на тангенту манипулятора радиостанция также переводится в режим передачи, и осуществляется посылка тонального вызова;
- при необходимости следует произвести подстройку частоты ручкой «ТЕМБР» для улучшения разборчивости речи;
- после завершения сеанса связи необходимо выключить радиостанцию, установив переключатель S в положение «ОТКЛ»;
- отключить источник питания я убрать радиостанцию в чехол (сумку).
Примечания:
1) при выполнении данной лабораторной работы необходимо использовать радиостанции «Карат - 2», имеющие одинаковые рабочие частоты,
2) во избежание бесполезной загрузки эфира сеансы связи должны быть краткими, а позывные повторяться не более 3-х раз.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные технические характеристики передающей части радиостанции «Карат - 2».
2. Назовите особенности построения радиостанций по трансиверной схеме.
3. Расскажите порядок включения и работы радиостанции «Карат - 2».
4. В каких вариантах исполнения выпускается радиостанция «Карат - 2»?
5. По каким признакам (параметрам) подразделяются на типы радиостанции с однополосной модуляцией в соответствии с ГОСТ 22579-86.
6. Назовите преимущества передачи сообщений с однополосной модуляцией перед передачей с АМ.
7. Перечислите все органы управления радиостанции «Карат-2» и их назначение.
8. Поясните особенности существующих способов реализации однополосной модуляции.
9. Перечислите классы излучения с использованием однополосной модуляции.
Лабораторная работа №2
Измерение выгодной пиковой мощности передатчика и чувствительности его модуляционного входа
Цель работы
1. Ознакомиться с методами измерения рассматриваемых параметров, изложенными в ГОСТ 22579-86 и технических условиях на изделие «Карат-2».
2. Измерить выходную пиковую мощность и чувствительность модуляционного входа радиостанции «Карат - 2».
Общие указания
1. Аппаратуру для измерения выходной пиковой мощности передатчика подключить в соответствии со схемой испытаний, приведенной на рис.2.
На вход «Г» эквивалента микрофона от низкочастотного генератора сигналов подать модулирующий сигнал (2 мВ), контролируя его по низкочастотному вольтметру переменного тока «В». Подстроить частоту
модулирующего сигнала в пределах от 900 до 1100 Гц так, чтобы выходная мощность передатчика получалась максимальной.
Рис.2. Схема испытаний радиостанции
За пиковую мощность Рпик передатчика принять мощность, вычисленную в ваттах по следующей формуле
,
где U - напряжение на активном сопротивлении эквивалента антенны, измеренное высокочастотным вольтметром переменного тока, В; R - сопротивление эквивалента антенны, Ом.
Примечания:
1) в приложении (П.4…П.7) приведены данные эквивалентов микрофона, антенны и перечень измерительных приборов, рекомендуемых для проведения всех лабораторных работ.
2) при использовании термоамперметра измеряют ток, протекающий через сопротивление R, и вычисляют пиковую мощность передатчика в ваттах по формуле
,
где J -ток, протекающий через сопротивление, А;
3) непосредственное измерение пиковой мощности осуществляется с помощью ваттметра (например, типа МЗ-56). При этом в случае равенства номинального входного сопротивления ваттметра и выходного сопротивления передатчика эквивалент антенны не используют.
2. Аппаратуру для измерения чувствительности модуляционного входа передатчика подключить также согласно рис. 2. На модуляционный вход
(эквивалент микрофона) передатчика подать модулирующий сигнал величиной 2 мВ и измерить его выходную мощность. Уменьшить уровень модулирующего сигнала до значения, при котором выходная мощность передатчика становится на 1 дБ меньше первоначального значения. Полученное значение уровня модулирующего сигнала определяет чувствительность модуляционного входа передатчика.
Задание
1. Ознакомительная часть
Изучить схему испытаний радиостанции (рис.2) и методику измерения исследуемых в настоящей лабораторной работе параметров передатчика.
2. Экспериментальная часть
2.1. Собрать рабочее место в соответствии с рис.2.
2.2. Произвести измерение виковой мощности передатчика.
2.3. Произвести измерение чувствительности модуляционного входа
передатчика.
2.4. Выключить радиостанцию, измерительные приборы и убрать
рабочее место.
Контрольные вопросы
1. Нарисуйте схему подключения приборов для измерения пиковой мощности передатчика.
2. Расскажите порядок проведения измерения пиковой мощности передатчика.
3. Перечислить другие варианты измерения пиковой мощности передатчика.
4. На какие типы подразделяют радиостанции в соответствии с ГОСТ 22579-86 в зависимости от величины пиковой мощности и эксплуатационного назначения.
5. Назовите известные способы осуществления амплитудной модуляции.
6. Изобразите схему кольцевого балансного смесителя и поясните принцип его работы.
7. Поясните физическую сущность параметра чувствительность модуляционного входа передатчика.
8. Почему измерение чувствительности модуляционного входа выполняют одновременно с изменением выходной пиковой мощности передатчика?
Лабораторная работа №3
Измерение ослабления несущей
и нижней боковой полосы частот передатчика
Цель работы
1. Ознакомиться с методикой измерения ослабления несущей и нижней боковой полосы частот передатчик, измеряемой в ГОСТ 22579-86 и технических условиях на изделие «Карат – 2».
2. Измерить уровни несущей и нижней боковой полосы частот передатчика в децибелах.
Общие указания
Аппаратуру для проведения измерения указанных параметров подключить в соответствия со схемой испытаний, приведенной на рис.3.
Рис.3. Схема испытаний радиостанции
На вход эквивалента микрофона от генератора подать модулирующий сигнал с частотой 1800 Гц и таким уровнем, чтобы выходная мощность передатчика получилась 1 Вт. Уровень, несущей измеряют при помощи анализатора спектра в децибелах относительно верхней боковой составляющей. Уровень нижней боковой полосы частот измеряют в децибелах как отношение нижней боковой составляющей к верхней.
Анализатор спектра настроить таким образом, чтобы можно было наблюдать составляющие спектра в полосе частот примерно ±3 кГц относительно подавленной несущей (рис.4).
Полоса пропускания анализирующего фильтра - 30 Гц; время развертки - 30 с; постоянная интегрирования - 0,001 с.
Задание
1. Ознакомительная часть
Изучить схему испытаний радиостанции (рис.3) и методику измерения исследуемых в настоящей лабораторной работе параметров передатчика.
2. Экспериментальная часть
2.1. Собрать рабочее место в соответствии с рис.3.
2.2. Произвести измерение уровня несущей частоты передатчика.
Рис.4. Спектр выходного сигнала передатчика при измерении ослабления несущей и нижней боковой полосы частот:
АНБ - нижняя боковая составляющая;
АНЕС - подавленная несущая;
АВБ - верхняя боковая составляющая;
fНЕС - частота подавленной несущей;
F - модулирующая частота 1800 Гц
Произвести измерение уровня нижней боковой полосы частот передатчика.
2.3. Выключить радиостанцию, измерительные приборы и убрать рабочее место.
Контрольные вопросы
1. Нарисуйте схему подключения приборов для измерения ослабления несущей и нижней боковой полосы частот передатчика.
2. Расскажите порядок проведения измерений исследуемых в настоящей
лабораторной работе параметров.
3. Как выглядит спектр входного сигнала передатчика при измерении ослабления несущей и нижней боковой полосы частот?
4. Назовите нормы для радиостанций третьего типа в соответствии с ГОСТ 22579-86 для исследуемых в настоящей лабораторной работе параметров.
5. Изобразите спектр АМ колебаний при модуляции одним тоном.
6. Нарисуйте один из вариантов схемного построения кварцевого автогенератора.
7. Перечислите классы излучения с излучения с использованием односторонней модуляцией.
Лабораторная работа №4
Измерение отклонения частоты передатчика
от номинального значения
Цель работы
1. Ознакомиться с методикой измерения отклонения частоты передатчика, изложенной в ГОСТ 22579-86 и технических условиях на изделие «Карат-2».
2. Измерить отклонение частоты передатчика от номинального значения в среднем положении регулятора «ТЕМБР» и пределы ручной подстройки частоты.
Общие указания
1. Аппаратуру для проведения измерений указанных параметров подключить в соответствии со схемой испытаний, приведенной на рис.5.
Рис. 5 Схема испытаний радиостанции
2. На вход эквивалента микрофона от генератора подать модулирующий сигнал величиной 2 мВ с точностью установки ±3 Гц (контролируется частотомером) с уровнем, обеспечивающим получение выходной мощности 0,5 Вт. Установить регулятор «ТЕМБР» в среднее положение. Измерить частоту выходного сигнала высокочастотным частотомером. Точность установки частоты (отклонение частоты) передатчика ∆f определить по формуле
,
где f - измеренная частота передатчика, Гц; f
ном - номинальная частота передатчика, Гц.
3. Пределы ручной подстройки частоты измерить при крайних положениях регулятора «ТЕМБР». Относительные пределы подстройки найти по формуле
.
Задание
1. Ознакомительная часть
Изучить схему испытаний радиостанции (рис.5) и методику измерения исследуемых в настоящей лабораторной работе параметров передатчика.
2. Экспериментальная часть
2.1. Собрать рабочее место в соответствии с рис.5.
2.2. Произвести измерение отклонения частоты передатчика от
номинального значения.
2.3. Произвести измерение пределов ручной подстройки частоты.
2.4. Выключить радиостанцию, измерительные приборы и убрать
рабочее место.
Контрольные вопросы
1. Нарисуйте схему подключения приборов для измерения исследуемых в
данной лабораторной работе параметров передатчика.
2. Назовите норму по отклонению частоты передатчика для радиостанций
третьего типа в соответствии с ГОСТ 22579-86.
3. Поясните содержание п.6 Примечаний к табл.2 ГОСТ 22579-86.
4. Напишите формулу для вычисления точности установки частоты
передатчика.
5. Приведите примеры дестабилизирующих факторов и механизмов их влияния на стабильность частоты автогенератора.
6. Назовите основные причины высокой стабильности частоты кварцевых автогенераторов.
7. Изобразите эквивалентную электрическую схему кварцевого резонатора.
8. Нарисуйте осцилляторную схему кварцевого автогенератора.
Лабораторная работа №5
Измерение отклонения амплитудно-частотной модуляционной характеристики (АЧМХ) передатчика от равномерной
Цель работы
1. Ознакомиться с методикой измерения неравномерности АЧМХ передатчика, изложенной в ГОСТ 22579-86 и технических, условиях на изделие «КАРАТ -2».
2. Измерить неравномерность АЧМХ передатчика в децибелах.
Общие указания
Аппаратуру для измерения неравномерности АЧМХ передатчика подключить в соответствии со структурной схемой испытаний, приведенной на рис.2.
На вход микрофона от генератора подать нормальный модулирующий сигнал с
таким уровнем, при котором выходная мощность передатчика получается равной 0,5 Вт. Поддерживая постоянный уровень входного напряжения, изменять частоту модулирующего сигнала в пределах от 300 Гц до 3400 Гц, отмечая по высоковольтному вольтметру переменного тока минимальное Umin и максимальное Umax значения выходного напряжения передатчика. Отклонение амплитудно-частотной модуляционной характеристики в децибелах вычислить по формуле
.
Минимальное и максимальное значения частоты модулирующего сигнала, при котором неравномерность АЧМХ составляет минус 6 дБ, не должна отличаться от частоты 300 Гц более чем на ±100 Гц и от частоты 3400 Гц более, чем на ±300 Гц.
Задание
1. Ознакомительная часть
Изучить схему испытаний радиостанции (рис.2) и методику измерения исследуемого в настоящей лабораторной работе параметра передатчика.
2. Экспериментальная часть
2.1. Собрать рабочее место в соответствии с рис.2.
2.2. Произвести измерение неравномерности АЧМХ передатчика.
2.3. Выключить приборы и убрать рабочее место.
Контрольные вопросы
1. Нарисуйте схему подключения приборов для измерения отклонения
АЧМХ передатчика.
2. Расскажите о порядке проведения измерений исследуемого в настоящей лабораторной работе параметра.
3. Что такое неравномерность АЧМХ передатчика? Напишите формулу, по которой вычисляют данный параметр.
4. Какова норма по неравномерности АЧМХ передатчика для радиостанции третьего типа в соответствии с ГОСТ 22579-86?
5. Почему измерение величины отключения АЧМХ передатчика производится при выходной мощности меньшей, чем пиковая?
6. При действии, каких дестабилизирующих факторов неравномерность АЧМХ может составлять минус 6 дБ?
7. Почему в отличие от РПДУ с АМ в передатчиках с ОМ представляют более жесткие требования к стабильности частоты?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / В. В. Шахгильдян, В. Б. Козырев, А. А. Ляховкин и др.; Под ред. В. В. Шахгильдяна. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 2003 – 560с.
2. Радиостанции с однополосной модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы, основные параметры, технические требования и методы измерений. ГОСТ 22579-86. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 55с.
3. Радиостанции 10Р30 «КАРАТ - 2». Паспорт. ИГ2.000.013ПС. Омск, 1992.-50с.
4. Радиостанции 10Р30 «КАРАТ - 2». Технические условия. ИГ2.000.013ТУ. Омск, 1980. - 82с.
Приложение 1
Таблица уровней в децибелах
Усиление
Ослабление
дБ
Р/Ро
U/Uo
дБ
Р/Ро
U/Uo
0,1
1,023
1,012
- 0,1
0,977
0,990
0,5
1,122
1,059
- 0,5
0,891
0,943
1
1,259
1,122
- 1
0,794
0,893
2
1,585
1,259
- 2
0,631
0,794
3
1,995
1,413
- 3
0,501
0,709
4
2,512
1,585
- 4
0,398
0,633
5
3,162
1,778
- 5
0,316
0,562
6
3,981
1,995
- 6
0,251
0,501
10
10
3,162
- 10
0,1
0,316
20
100
10
- 20
0,01
0,1
30
1000
31,6
- 30
0,001
0,0316
40
10000
100
- 40
0,0001
0,01
50
100000
316
- 50
0,00001
0,00316
100
1010
105
- 100
10 - 10
10 - 5
Приложение 2
Рис. 6 Схема выходной части передатчика
Приложение 3
Рис. 7 Схема манипулятора
Приложение 4
Рис. 8 Эквивалент микрофона (манипулятора)
Приложение 5
Рис. 9 Схема эквивалента антенны
Приложение 6
Параметры эквивалента антенны «Наклонный луч»
Параметры эквивалента антенны
Поддиапазон частот, кГц
1600-2099
2100-2499
2500-2850
Сопротивление
R
А Ом
75
56
34
Емкость
СА пФ
68
81
91
Приложение 7
Перечень измерительных приборов для проведения лабораторных работ
№
п/п
Наименование прибора
Тип прибора
Диапазон частот
1
Низкочастотный генератор сигналов
ГЗ - 102
ГЗ - 109
20Гц - 200 кГц
2
Вольтметр переменного тока
В3 - 39
В3 - 38
10 Гц - 5 МГц
3
Частотомер
Ч3 - 68
4
Анализатор спектра
С4 - 74
С4 - 25
300 Гц - 300 МГц
5
Высокочастотный ваттметр
МЗ - 56
6
Эквивалент антенны «Наклонный луч» и переходное устройство (эквивалент микрофона)
Нестандартное оборудование
Примечание: допускается использовать измерительные приборы другого типа, имеющие аналогичные параметры.
Приложение 8
Образец оформления отчета
Омский государственный технический университет
Кафедра РТУ и СД
ОТЧЕТ
Лабораторная работа по дисциплине
«Устройства генерирования и формирования сигналов»
__________________________
(название лабораторной работы)
Выполнил: ФИО студента
№ группы, дата
Принял:
Омск, 2009г.
1. Цель работы.
2. Используемые приборы и принадлежности.
3. Порядок выполнения лабораторной работы
В этом пункте следует привести схему испытаний, перечислить используемые измерительные приборы и изложить методик проведения испытаний радиостанции.
4. Оформление полученных результатов.
В этом пункте отчета производится составление таблиц, в которые заносятся результаты измерений и соответствующие величины параметров их технический условий или ГОСТа 22579-86.
5. Выводы.
6.
_
ИЗУЧЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ
ПАРАМЕТРОВ РАДИОСТАНЦИЙ
КОМПЛЕКСА «ЛЕН»
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине
“Устройства генерирования и формирования сигналов”
для специальностей 210402 и 2103023
Лабораторная работа №1
1. Цель работы:
1.1.Изучить технические характеристики, состав и структурную схему радиостанции «Лен-В».
1.2.Усвоить порядок работы с радиостанцией.
1.3.Измерить мощность, потребляемую радиостанцией от источника постоянного напряжения.
2. Используемые приборы и принадлежности:
2.1.Радиостанция «Лен-В».
2.2.Источник постоянного напряжения (со встроенным вольтметром и амперметром).
3. Общие указания.
3.1.При изучении структурной схемы радиостанции необходимо обратить внимание на следующее:
― построение функциональной схемы приемопередатчика;
― назначение каждого блока радиостанции;
― схемное решение развязки приемника и передатчика, работающих на одну антенну;
― назначение и реализация автоматической регулировки мощности (АРМ);
― особенности конструкции (принцип компоновки и экранировки блоков).
3.2.При изучении методов ЧМ колебаний обратить внимание на особенности прямого и косвенного методов и область их применения.
3.3.При изучении основ построения структурных схем передатчиков радиостанций с угловой модуляцией обратить внимание на методы получения ЧМ колебаний и место частотного модулятора в структурной схеме передатчика при условии обеспечения высокой стабильности средней частоты.
3.4.Подробное техническое описание изучаемого комплекса радиостанций «Лен» приведено в [3]. В приложении к настоящим методическим указаниям приведено краткое описание передающей части радиостанции 1Р21В-3 «Лен-В».
4. Задание.
4.1.Изучить техническое описание радиостанции и порядок работы с ней.
4.2. Экспериментальная часть.
4.2.1. Подготовка к работе.
Перед включением радиостанции необходимо убедиться в качестве подключения кабелей питания, антенны и громкоговорителя.
Включение радиостанции 1Р21В-3 осуществляется поворотом ручки потенциометра «ВКЛ. ГРОМК». На лицевой панели до получения щелчка. При этом должен загореться зеленый световой индикатор. Подавитель шума включается поворотом ручки потенциометра ПШ вправо. При крайнем левом положении ПШ чувствительность приемника максимальна. При повороте ручки ПШ вправо чувствительность приемника снижается, такое положение регулятора ПШ используется только при уверенном приеме близких и хорошо слышимых корреспондентов.
4.2.2. Порядок работы.
После проведения подготовительных операций радиостанция автоматически включается в режим «ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ». В этом режиме радиостанция не реагирует на переговоры абонентов радиосети, шумы в громкоговорителе и телефоне отсутствуют, возможен прием только сигнала группового тонального вызова (1450 Гц).
При приеме сигнала вызова включается громкоговоритель радиостанции и слышен соответствующий тон. Громкоговоритель остается включенным, пока вызывающий не окончит вызов абонента голосом и не перейдет в режим «ПРИЕМ» (отпустит тангенту). Если вызов относится к вам, необходимо снять трубку и нажать кнопку «ПРИЕМ»; радиостанция при этом переключается в режим «ПРИЕМ» и готова к ведению переговоров (режим «ПЕРЕГОВОРЫ»).
Ответ на вызов и вообще передача осуществляется при снятой трубке, нажатой кнопке «ПРИЕМ» и нажатой тангенте. Говорить в микрофон трубки нужно голосом нормальной громкости с расстояния 2÷10 сантиметров.
При нажатии кнопки тангенты должен загореться световой индикатор, сигнализирующий о наличии выходной мощности передатчика.
Начинать говорить в микрофон следует, убедившись, что абонент перешел в режим «ПРИЕМ» (окончил передачу), и, нажав после этого тангенту, передавать информацию необходимо, по возможности, завершая ее фразой об окончании передачи. Кнопку тангенты следует отпускать только после окончания передачи своей фразы.
При вызове абонента, находящегося в режиме «ДЕЖ. ПРИЕМ», необходимо снять трубку, нажать кнопку «ПРИЕМ» и проверить на слух, свободен ли радиоканал (отсутствие переговоров других абонентов ). Если радиоканал свободен, необходимо нажать тангенту и, не отпуская ее, на 1-2 с нажать кнопку вызова II, после чего назвать перед микрофоном нужного абонента или передать сообщение всем абонентам радиосети, затем необходимо отпустить кнопку тангенты и ждать ответа.
При вызове абонента находящегося в режиме «ПРИЕМ» (или при включенной у него кнопке «ПРИЕМ» в одноканальной радиостанции), необходимо нажать кнопку тангенты снятой трубки, осуществить вызов абонента голосом, после этого отпустить тангенту и ждать ответа.
Проведение переговоров между двумя абонентами, которые сняли трубки, осуществляется последовательным переходом из режима «ПЕРЕДАЧА» в режим «ПРИЕМ».
По окончании работы необходимо выключить приемопередатчик радиостанции поворотом регулятора «ВКЛ. ГРОМКОСТЬ» влево до щелчка.
ВНИМАНИЕ! Во избежание выхода из строя оконечных транзисторов передатчика категорически запрещается работа в режиме «ПЕРЕДАЧА» при сильно рассогласованной нагрузке (обрыв или короткое замыкание антенны). При этом непрерывная работа на передачу не должна превышать 15 мин.
4.2.3. Измерение потребляемой радиостанцией мощности.
Установить напряжение источника питания равным 12 В (U). Включить радиостанцию и измерить потребляемый ток (IПОТР) в режимах:
― «ДЕЖ. ПРИЕМ» (шумоподавитель включен);
― «ПРИЕМ» (шумоподавитель выключен);
― «ПЕРЕДАЧА» (шумоподавитель включен).
Мощность потребляемая радиостанцией определяется по формуле:
.
Аналогичные измерения провести при напряжениях питания 10,8 В и 13,8 В. Данные измерений занести в таблицу.
4.2.4. После измерений выключить радиостанцию, источник питания и убрать рабочее место. Оформить отчет.
5. Контрольные вопросы.
1. Назначение и основные технические характеристики радиостанций комплекса «Лен».
2. По каким признакам (параметрам) подразделяются на типы радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы в соответствии с ГОСТ 12252-86.
3. Назовите особенности построения структурной схемы радиостанции 1Р21В-3 «Лен-В».
4. Методы получения ЧМ колебаний.
5. Назовите радиостанции второго поколения с которыми возможно осуществление двухсторонней симплексной телефонной радиосвязи используя радиостанции комплекса «Лен».
6. Назовите частоты генератора вызова радиостанции «Лен-В».
7. Какова мощность, потребляемая радиостанцией «Лен-В» от источника питания напряжением 12 В в режиме «ПЕРЕДАЧА».
8. Назовите конструктивные особенности, использованные при построении радиостанций комплекса «Лен».
9. Расскажите о порядке включения и работы радиостанции «Лен-В».
10. Каков разнос частот между соседними каналами радиостанций комплекса «Лен».
Лабораторная работа №2.
Измерение мощности несущей частоты передатчика и чувствительности его модуляционного входа.
1. Цель работы.
1.1.Ознакомиться с методами измерения рассматриваемых параметров, изложенными в ГОСТ 12252–86.
1.2.Ознакомиться с основными параметрами приборов М3–56, СК3–45 и приобретение навыков работы с ними.
1.3.Измерить мощность несущей (средней) частоты и чувствительность модуляционного входа радиостанции.
2. Используемые приборы и принадлежности:
― радиостанция «Лен-В»;
― высокочастотный измеритель мощности М3-56;
― измеритель девиации СК3–45;
― генератор Г3-109;
― вольтметр В7–26;
― аттенюатор 40 дБ;
― переходное устройство;
― вольтметр В3–38;
― тройниковый переход ТП–105.
Примечание: допускается применение измерительных приборов других типов, имеющих аналогичные параметры.
3. Общие указания.
3.1.Измерение входной мощности передатчика.
Измерение входной мощности передатчика возможно несколькими вариантами, при этом основными из них являются:
1) По схеме измерений, представленной на рис.1., при этом мощность несущей (Р) определяется по формуле:
,
где U – напряжение измеренное вольтметром;
R – эквивалентное нагрузочное сопротивление (R=50 Ом).
Рис.1. Схема испытаний радиостанции.
2) Непосредственное измерение выходной мощности передатчика на практике осуществляется с помощью ваттметра, при этом из схемы испытаний радиостанции, приведенной на рис.2., используется только радиостанция и измеритель мощности типа М3–56.
Рис.2. Схема испытаний радиостанции.
Теоретически оба варианта измерения выходной мощности передатчика являются равноценными, однако, из-за возможности неполной согласованности нагрузки в 1-ом случае (рис.1.), результат измерения может являться суммой активной и реактивной мощностей, т. е. ошибочным. Это явление особенно характерно для радиостанций ультракоротковолнового диапазона, поэтому 2-й вариант является основным в соответствии с рекомендациями ГОСТ 12252–86 (П. 4.5.1. стр.26). Сравнение результатов измерений выходной мощности по двум вариантам, которое предлагается провести в данной лабораторной работе, позволит более полно убедиться в справедливости изложенных выше оводов.
В схеме измерений, приведенной на рис.2., используется специальное переходное устройство, которое позволяет надежно и быстро подключать стандартные измерительные приборы к соответствующим контактам малогабаритных разъемов, расположенных на задней панели радиостанции «Лен-В».
Для облегчения работы со сравнительно сложным измерительным прибором (М3–56 и СК3-45). В приложениях 2 и 3 приведены их краткие описания и порядок работы с ними.
Аттенюатор 40 дБ, включенный между выходом передатчика и входом измерителя девиации, предназначен для понижения уровня выходного сигнала до величины допустимой для нормальной работы последнего.
4. Задание.
4.1.Ознакомительная часть.
4.1.1. Подробно ознакомиться с методами измерения рассматриваемых параметров радиостанции, изложенными в ГОСТ 12252–86 и настоящих методических указаниях.
4.1.2. Изучить технические данные измерительных приборов М3–56 и СК3–45 и порядок работы с ними.
4.2.Экспериментальная часть.
4.2.1. Собрать рабочее место в соответствии с рис.1., после чего произвести измерение мощности несущей передатчика по 1-му варианту. Следует помнить, что при всех измерениях для перевода радиостанции в режим ПЕРЕДАЧА необходимо микротелефон вынуть из фиксатора трубкодержателя и нажать тангенту.
4.2.2. Провести измерение выходной мощности передатчика с помощью ваттметра типа М3–56.
4.2.3. Собрать рабочее место в соответствии с рис.2. Включить радиостанцию и перевести в режим «ПЕРЕДАЧА». Установить сигнал от генератора Г3–109 такого уровня, чтобы на частоте 1000 Гц получить девиацию (3±0,1) кГц. Уровень выходного сигнала генератора Г3–109, измеренный вольтметром типа В3–38, будет равен чувствительности модуляционного входа передатчика.
Результаты измерений записать в тетрадь для последующего отражения в отчете.
4.2.4. Выключить радиостанцию, измерительные приборы и убрать рабочее место.
5. Контрольные вопросы.
1. Расскажите о двух основных методах измерения выходной мощности передатчика.
2. Почему при измерении уровня сигнала на входе передатчика используется вольтметр типа В7- 26.
3. Назовите основные технические данные измерителя мощности типа М3 – 56.
4. Назначение и организация автоматической регулировки мощности в передатчике радиостанции «Лен – В».
5. По электрической схеме оконечного каскада усилителя мощности показать цепи переменной и постоянной составляющих токов коллектора и базы.
6. Обоснуйте необходимость использования аттенюатора (40 дБ) при измерении чувствительности модуляционного входа передатчика.
7. Поясните назначение (смысл) букв и цифр в условном обозначении радиостанции 1Р21В-3 «Лен-В».
Лабораторная работа №3.
Измерение максимальной девиации частоты и отклонения частоты передатчика от номинального значения.
1. Цель работы.
1.1.Ознакомиться с основными параметрами измерительных приборов типа СК3–45 и Ч3–63/1.
1.2.Измерить максимальную частоту передатчика.
1.3.Измерить отклонение частоты передатчика от номинального значения.
2. Используемые приборы и принадлежности:
― радиостанция «Лен-В»;
― частотомер Ч3–63/1;
― генератор Г3–109;
― измеритель девиации СК3–45;
― переходное устройство;
― аттенюатор 40 дБ.
3. Общие указания.
Аппаратуру для проведения измерения максимальной девиации передатчика подключают в соответствии со схемой, приведенной на рис.3.
Рис.3. Схема испытаний радиостанции.
Измерения производят в следующей последовательности. Включают радиостанцию и переводят ее в режим «ПЕРЕДАЧА». Подают сигнал от генератора Г3–109 такого уровня, чтобы на частоте 1000 Гц получить девиацию (3±0,1) кГц. Для правильно настроенного передатчика этот уровень соответствует чувствительности его модуляционного входа с микротелефонной трубки - 50±10 мВ.
Далее увеличивают выходной сигнал генератора Г3–109 на 10 дБ и определяют величину максимальной девиации частоты с помощью прибора СК3–45.
Если изменять частоту генератора Г3–109 в диапазоне 300 – 3400 Гц, поддерживая уровень его сигнала постоянным, можно снять частотную динамическую модуляционную характеристику.
Примечание. Девиацию частоты можно измерить и так называемым осциллографическим методом, который описан в[5, с.106-107].
Измерение отклонения частоты передатчика от номинального значения проводят по структурной схеме, приведенной на рис.4.
Рис.4. Схема испытаний радиостанции.
Проверку частоты передатчика производят в следующей последовательности. Включают радиостанцию и переводят ее в режим «ПЕРЕДАЧА».
Отклонение частоты передатчика (α) от номинального значения определяют по формуле:
,
где
- номинальное значение частоты передатчика (МГц);
- измеренное значение частоты передатчика (МГц).
Примечание. При составлении схем измерения (рис.3. и рис.4.) в качестве эквивалента антенны использована нагрузка прибора М3–56, которая может быть заменена испытательной нагрузкой коаксиальной 79-77/1.
4. Задание:
4.1.Ознакомительная часть.
4.1.1. Подробно ознакомиться с методами измерения рассматриваемых параметров радиостанции, изложенных в ГОСТ 12252–86 и настоящих методических указаниях.
4.1.2. Изучить технические данные измерительных приборов СК3–45 и Ч3–63/1 и порядок работы с ними.
4.2.Экспериментальная часть.
4.2.1. Собрать рабочее место в соответствии с рис.3.
4.2.2. Произвести измерение максимальной девиации частоты передатчика.
4.2.3. Собрать рабочее место в соответствии с рис.4. Произвести измерение отклонения частоты передатчика от номинального значения. Результаты измерений записать в тетрадь для последующего отражения в отчете.
4.2.4. Выключить радиостанцию, измерительные приборы и убрать рабочее место.
5. Контрольные вопросы.
1. Каким образом выполнена угловая модуляция в передающей части радиостанции «Лен-В».
2. Назовите параметры передатчика для измерения которых предназначены приборы типа СК3–45 и СК3–46.
3. Назовите особенности и возможности осуществления ЧМ в кварцевых автогенераторах.
4. Стабилизация средней частоты в передатчиках с ЧМ.
5. Приведите варианты построения структурных схем передатчиков низовой связи.
6. Приведите примеры спектров сигналов с угловой модуляцией при различных индексах модуляции.
7. Как можно определить вид угловой модуляции?
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Общие сведения о радиостанциях комплекса «Лен»
Радиостанции комплекса «Лен» предназначены для организации беспоисковой и бесподстроечной телефонной радиосвязи. Комплекс «Лен» включает в себя следующие радиостанции:
Симплексные: 1Р21В-1, 1Р21В-3 ― возимые абонентские; 1Р21С-2, 1Р21С-4 ― стационарные абонентские; 1Р21С-5 ― возимая абонентская.
Дуплексные: 5Р21В-1 ― возимая абонентская; 5Р21С-2 ― стационарная абонентская; 5Р21С-3 ― стационарная диспетчерская; 5Р21С-4 ― стационарная диспетчерская (ретранслятор).
Радиостанциям 1Р21В-1 1Р21С-2 присвоено условное наименование (шифр) «Лен-М», остальным модификациям комплекса ― «Лен-В».
В приведенных условных обозначениях радиостанций «Лен» в соответствии с ГОСТ 12252-86 указаны:
― регистрационный номер, присвоенный симплексным (1) и дуплексным (5) радиостанциям комплекса «Лен»;
― буква «Р» (первая буква слова «радиостанция»);
― тип радиостанции в зависимости от выходной мощности передатчика (2―5 … 15 Вт);
― условное обозначение диапазона частот радиостанции (1―33 … 46 МГц; 57 … 57,5 МГц);
― эксплуатационное назначение радиостанции (С ― стационарная, В ― возимая);
― порядковый номер модернизации (1, 2, 3, 4, 5).
Все модификации комплекса «Лен» разработаны на основе базового приемопередатчика, созданного с применением унифицированных деталей и узлов. Ниже приведены основные данные наиболее распространенных радиостанций типа «Лен-В».
Технические данные радиостанций
1. Число каналов 1…3
2. Разность частот между соседними каналами, кГц 25
3. Выходная мощность передатчика, Вт 8…15
4. Чувствительность модуляционного входа
передатчика, мВ 50±10
5. Максимальная девиация частоты передатчика
в диапазоне модулирующих частотот
300 до 3400 Гц, кГц, не болеее 5
6. Девиация частоты передатчика при поиске
вызова, кГц, не менее 3
7. Допустимое отклонение частоты
передатчика, не более ±10·10-6
8. Частоты генератора вызова, Гц 1000±10
1450±10
9. Коэффициент нелинейных искажений
Передатчика, %, не более 5
10. Мощность, потребляемая радиостанцией
от аккумулятора при номинальном
напряжении 12 В, Вт, не более:
а) в режиме ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ 3
б) в режиме ПРИЕМ 6,5
в) в режиме ПЕРЕДАЧА 35
11.Радиостанция предназначена для длительной работы при соотношении прием/передача 3:1 при времени непрерывной работы на передачу не более 15 минут.
12.Габаритные размеры и масса приемопередатчика ―
250×270×60 мм; 3,2 кг.
Радиостанция 1Р21В-3 («Лен-В»)
Функциональная схема радиостанции 1Р21В-3 приведена на рис.1.
Основными блоками и устройствами радиостанции 1Р21В-3 является блок приемопередатчика, блок громкоговорителя, согласующее антенное устройство. Приемопередатчик содержит передатчик, приемник, блок управления и микротелефон.
Передатчик с фазовой модуляцией и четырехкратным умножением частоты кварцевого задающего генератора. Высокочастотный сигнал с задающего кварцевого генератора поступает на фазовый модулятор, где под воздействием низкочастотного сигнала осуществляется его модуляция. После предварительного усиления осуществляются умножение частоты высокочастотного сигнала путем последовательного удвоения умножителями частоты (УмЧ1 и УмЧ2) и фильтрация субгармонических составляющих полосовым фильтром (ПФ). После усиления трехкаскадным усилителем мощности (УМщ) осуществляется окончательная фильтрация высокочастотного сигнала от гармонических составляющих.
Рис.1. Функциональная
схема радиостанции.
Для поддержания постоянного уровня выходной мощности в кольцо обратной связи включена схема автоматической регулировки мощности (АРМ).
Высокочастотный сигнал с выхода УМщ после детектирования управляет усилителем постоянного тока схемы автоматической регулировки мощности УПТ АРМ, включенным в цепь питания УмЧ2, и открывает транзистор, включенный в цепь индикатора на лицевой панели приемопередатчика ПП.
Низкочастотный тракт передатчика состоит из усилителя дифференцирующего УДИФ, ограничителя Огр, интегрирующей схемы ИНТСХ и фильтра нижних частот ФНЧ. После подъема верхних частот 6 дБ/окт усилителем дифференцирующим происходит ограничение сигнала и последующий завал верхних частот 6 дБ/окт интегрирующей схемой, что обеспечивает линейность амплитудно-частотной характеристики при малом уровне модулирующего сигнала и постоянство максимальной девиации частоты в диапазоне модулирующих частот. Фильтр нижних частот ограничивает диапазон модулирующих частот в пределах 300…3400 Гц.
Антенный коммутатор (АК) служит для отключения передатчика в режиме «Прием» и исключает интегрирующее действие передатчика на входные цепи приемника. Схема защиты ограничивает уровень высокочастотного сигнала на входе приемника и служит для защиты входных цепей в режиме «Передача».
Приемник ― супергетеродинного типа с однократным преобразованием частоты. Промежуточная частота
МГц, где
―частота гетеродина, МГц;
―частота канала радиосвязи, МГц.
Высокочастотный сигнал и сигнал гетеродина поступают на смеситель См. Сигнал промежуточной частоты выделяется кварцевым полосовым фильтром ПФ и после усиления в УПЧ и ограничения Огр поступает на частотный детектор ЧД, выделяющий низкочастотную составляющую модулированного сигнала. Низкочастотный сигнал с ЧД после предварительного усиления в УНЧ поступает на фильтр верхних частот шумоподавителя и усилитель интегрирующий, осуществляющий завал верхних частот 6 дБ/окт. Далее НЧ сигнал через усилитель коммутирующий поступает на телефон МТ, а через регулятор громкости на блок громкоговорителя.
Сигнал гетеродина формируется кварцевым генератором и после удвоения умножителем частоты УмЧ с последующим усилением усилителем гетеродина УГЕТ поступает на См.
В отсутствие несущей частоты шумы приемника выделяются фильтром верхних частот шумоподавителя и после усиления УПШ1 и УПШ2 детектируются детектором ДТ и поступают на усилитель инвертирующий УИНВ, который формирует сигнал управления логическим устройством блока управления при наличии шумов в радиоканале либо при нажатии тангенты микротелефона.
Блок управления содержит приемник и генераторы тонального вызова и логическое устройство ЛгУ, управляющее режимами работы приемопередатчика.
Первый и второй генераторы вызова (ГВ1 и ГВ2) формируют низкочастотный сигнал тонального вызова с частотами 1000 и 1450 Гц соответственно, поступающий на модуляционный вход передатчика при нажатии кнопок I и II, для вызова диспетчерской и абонентской радиостанций.
С выхода приемника тонального вызова ПТВ сигнал вызывной частоты 1450 Гц после детектирования поступает на один из входов логического устройства, которое управляет ключом устройства коммутирующего приемника в низкочастотном тракте в зависимости от наличия шумов, сигнал вызова и состояния органов управления приемопередатчика.
Блок громкоговорителя предназначен для усиления сигнала звуковой частоты и состоит из широкополосного бестрансформаторного усилителя низкой частоты (УНЧ), нагруженного на динамическую головку.
Описание принципиальной схемы передатчика
Принципиальная электрическая схема передатчика приведена на рис.2.
Кварцевый генератор включен по схеме емкостной трехточки на транзисторе V1. Резисторы R2, R3, R4 обеспечивают режим V1 по постоянному току, С2―конденсатор фильтра; L1, C1, B1, C3, C4―элементы трехточки.
Частоту генератора устанавливают элементами L1 и С1, резистор R1 обеспечивает срыв паразитных колебаний. Нагрузкой генератора является контур Е1, обеспечивающий фильтрацию гармоник и согласование с фазовым модулятором. Контур Е1 подстраивают сердечником контура и конденсатором С15. Резистор R16 улучшает устойчивость усилителя.
Включение кварцевого генератора осуществляется подачей «корпуса» на эмиттеры транзисторов V1…V3 через цепочку R13, C13.
Фазовый модулятор собран по мостовой схеме. К нагрузкам R22, R23 фазоинверсного каскада на транзисторе V5 подключены два плеча моста: C20, R25 и C19, V6, L4. За счет изменения емкости транзистора V6 происходит изменение фазы ВЧ сигнала (под воздействием модулирующего НЧ сигнала) в одном из плеч и суммарного ВЧ сигнала на нагрузке фазового модулятора. Режим по постоянному току V5 обеспечивается резисторами R19, R20, R22, R23; развязка по переменному напряжению – элементами R21, C17, C21; конденсаторы С19, С20, С22 – разделительные; R24 – резистор утечки.
Входное напряжение фазового модулятора регулируют резистором R18. буферный усилитель собранный на транзисторе V7 (включенном по схеме с общим эмиттером), служит для развязки фазового модулятора с умножителем частоты и предварительного усиления ВЧ сигнала. Буферный усилитель нагружен на контур Е2 С25, фильтрующий гармонические составляющие ВЧ сигнала и обеспечивающий межкаскадное согласование. Режим транзистора V7 и его
Рис.2. Передатчик. Схема
электрическая принципиальная.
термостабилизацию обеспечивают: R27…R29; R30, C23 – фильтр питания и С24 – блокировочный конденсатор.
Умножители частоты (УмЧ1 и УмЧ2) выполнены по схеме, аналогичной буферному усилителю. Нагрузкой УмЧ1 является контур Е3, настроенный на удвоенную частоту кварцевого генератора. Нагрузкой УмЧ2 является полосовой фильтр ПФ, состоящий из контуров Е4…Е6 с емкостной связью С33, С35; ПФ настроен на учетверенную частоту генератора и обеспечивает подавление гармонических и субгармонических составляющих, возникающих в процессе формирования ВЧ сигнала. Конденсатор С29 обеспечивает дополнительное подавление основной частоты генератора. Питающее напряжение на УмЧ2 подается со стабилизатора через схему АРМ.
Нагрузкой полосового фильтра является трехкаскадный усилитель мощности, все транзисторы которого включены по схеме общего эмиттера и работают в режиме класса С. Напряжение питания +12,6 В поступает на транзисторы V10…V12 через фильтры питания (R41, C39; L5, L6, C40, C43, R43 и L8, L9, R45, C44, C46, C50, C51 соответственно), обеспечивающие развязку по питанию и устойчивость работы усилителя мощности. Резисторы смещения R40, R42, R44 обеспечивают работу в классе С.
Межкаскадное согласование транзисторов V10 и V11 обеспечивается контуром Е7 С38; V11 и V12 – с помощью согласующего звена фильтра нижних частот, образованного С41, С42 и L7.
Согласование выходного сопротивления оконечного каскада усилителя мощности на транзисторе V12 с сопротивлением нагрузки (50 Ом) достигнуто применением фильтра нижних частот (C45, C49, L10, C52, L11, C53), обеспечивающим значительное ослабление гармонических составляющих ВЧ сигнала передатчика.
Антенный фильтр нижних частот, выполненный по классической схеме на элементах L13…L15, C58…C61, обеспечивает окончательное подавление гармонических составляющих передатчика. Антенный коммутатор представляет собой встречно-параллельное включение диодов V13…V16, открывающихся и пропускающих сигнал в антенну при наличии ВЧ сигнала на выходе усилителя мощности и отключающих усилитель мощности при малом уровне ВЧ сигнала (в режиме «ПРИЕМ»).
Схема защиты (СхЗащ) выполнена по схеме Т-образного моста (С54…C57, L12) с ограничителем на диодах V17, V18 и служит для защиты входных цепей приемника.
Детектор схемы АРМ выполнен по схеме с удвоением напряжения на элементах C47, V19, V20, R46, C62. при наличии сигнала на выходе усилителя мощности постоянное напряжение с выхода детектора открывает транзистор V22 (ключ индикатора мощности) и через пороговую цепочку V21, R48 поступает на двухкаскадный усилитель постоянного тока АРМ (V23, V24, R51), включенный между стабилизатором и умножителем частоты 2. Резистором R50 осуществляется регулировка порога срабатывания АРМ (уровня выходной мощности передатчика); конденсаторы С63…С66 – фильтр питания.
Назначение узлов низкочастотного тракта приведено при описании функциональной схемы радиостанции.
Микротелефон
Микротелефон типа МТ–69 предназначен для работы в комплекте приемопередатчика и содержит микрофонный усилитель (МУ), телефон, микрофон и тангенту для переключения радиостанции в режим «Передача». Нагрузкой микрофона является двухкаскадный RC―усилитель на транзисторах V1 и V2.
Схема микротелефона приведена на рис.3. блок громкоговорителя состоит из УНЧ, динамической головки и электронного ключа.
Рис.3. Принципиальная схема микротелефона.
Порядок работы
Радиостанции работают в трех режимах: «Дежурный прием», «Прием» и «Передача».
Радиостанцию 1Р21В-3 включают поворотом вправо (по часовой стрелке) ручки потенциометра ВКЛ. При этом напряжение +12,6 В поступает от источника питания через кабель с предохранителями на блок громкоговорителя и стабилизатор передатчика, с выхода которого стабилизированное напряжение +9 В поступает на все каскады и блоки приемопередатчика. Индикатор на приемопередатчике сигнализирует о включении радиостанции. На усилитель мощности напряжение +12,6 В поступает непосредственно от источника питания через разъем приемопередатчика, минуя выключатель ВКЛ.
В режиме «Дежурный прием» микротелефон МТ находится в трубкодержателе. При этом на вход логического устройства (ЛГУ) блока управления (БЛ УПР D1.1) поступает сигнал логического нуля (0―корпус) и в отсутствие сигнала с выхода приемника тонального вызова (логическая единица на входе D1.2) сигнал логического нуля с выхода D1.2 обуславливает появление на выходе D1.4 и контакте 8 блока управления ― логической единицы, в результате чего открывается транзистор коммутируемого приемника, шунтируя низкочастотные цепи приемника. При этом низкочастотный сигнал на телефоне и головке громкоговорителя отсутствует, переговоры абонентов радиосети и шумы приемника не прослушиваются.
При поступлении на вход приемника высокочастотного сигнала, модулированного частотой вызова, на выходе детектора приемника тонального вызова появляется сигнал логической единицы, а на входе D1.2 – логического нуля, который приводит к появлению на выходе триггера (D1.2, D1.3) логической единицы, и на входе D1.4 и контакте 8 блока управления – логического нуля, в результате чего появляется низкочастотный сигнал на выходе усилителя коммутируемого приемника, телефоне микротелефона и головке блока громкоговорителя. В этом случае громкость на головке громкоговорителя максимальна, так как регулятор громкости (R2 – «ВКЛ – громк») отключен переключателем S2 от корпуса.
По окончании приема вызова низкочастотный сигнал с выхода приемника поступает на телефон микротелефона и громкоговоритель, если на выходе шумоподавителя (контакт 6 приемника) будет логическая единица (при отключенном шумоподавителе или при наличии несущей частоты на входе приемника), так как на выходе триггера (D1.2) остается логическая единица.
При появлении на выходе шумоподавителя логического нуля (наличие шумов на выходе приемника при включенном шумоподавителе – регулятор шумоподавителя в среднем положении) на входе D1.3 формируется логический нуль, опрокидывающий триггер (D1.2, D1.3) в исходное состояние (логический нуль на выходе); на выходе D1.4 и на контакте 8 блока управления – логическая единица, в результате чего происходит шунтирование низкочастотного сигнала в усилителе коммутируемом (УК) приемника и в блоке громкоговорителя, прием сигнала тонального и речевого вызова прекращается.
При снятии микротелефона с трубкодержателя радиостанция переходит в режим «Прием». При этом корпус от контакта 2 блока управления отключается и подключается к регулятору «ВКЛ-гром» и тангенте микротелефона. На контакте 2 и первом входе D1.1 появляется логическая единица. При включенном шумоподавителе или в отсутствие шумов на втором входе D1.1 и D1.3 и на выходе D1.2 – логическая единица. Это приведет к появлению на выходе D1.4 и контакте 8 блока управления логического нуля и прослушиванию низкочастотного сигнала на телефоне микротелефона и головке громкоговорителя.
При наличии шумов на выходе приемника (контакт 6) и на входах D1.1, D1.3 появляется логическая единица и низкочастотный сигнал отсутствует.
Переход из режима «Прием» в режим «Передача» осуществляется нажатием тангенты микротелефона. При этом «корпус» подается на генератор кварцевый передатчика(ГКВ ПРД), обеспечивая его запуск и формирование ВЧ сигнала на выходе передатчика. Низкочастотный тракт приемника и громкоговорителя при этом шунтируется сигналом с логического устройства. Низкочастотный сигнал на модуляционный вход передатчика поступает с микрофона микротелефона через микрофонный усилитель или с генераторов вызова 1 или 2, запуск которых осуществляется подачей питающего напряжения при нажатии кнопки S1.1 (I) или S1.2 (II) соответственно.
В режиме «Передача» открывается ключ индикатора мощности (КЛИМЩ) и подается «корпус» на индикатор, который сигнализирует о наличии мощности на выходе усилителя мощности передатчика.
В одноканальном приемопередатчике возможен переход в дополнительный режим «Прослушивание». В этом режиме возможны прослушивание и контроль переговоров абонентов радиосети при нахождении микротелефона в трубкодержателе. Радиостанция в режим «Прослушивание» переводится нажатием кнопки S1.3, при этом с контакта 2 блока управления отключается «корпус» и поступает логическая единица, что эквивалентно режиму «Прием».
Переключение каналов в трехканальной радиостанции осуществляется нажатием одной из кнопок переключателя каналов; при этом напряжение питания подается на соответствующие кварцевые генераторы передатчика и приемника.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Ваттметр поглощающей мощности М3-56
1. Назначение и технические данные.
1.1.Ваттметр поглощаемой мощности М3-56 предназначен для измерения мощности синусоидальных СВЧ сигналов и среднего значения импульсно-модулированных СВЧ сигналов в коаксиальном тракте Ø7×3 и волноводных трактах при использовании входящих в комплект переходов. Внешний вид ваттметра показан на рис.1. Ваттметр состоит из измерительного блока, измерительного калориметрического преобразователя и четырех переходов.
1.2.Ваттметр относится к классу 4/0,1 ГОСТ 8.401-80 в диапазоне частот свыше от 0 до 12 ГГц и классу 6/0,1 ГОСТ 8.401-80 в диапазоне частот свыше 12 до 17,85 ГГц. Соответственно основная погрешность ваттметра без учета рассогласования не превышает значений:
% (1)
в диапазоне частот от 0 до 12 ГГц;
% (2)
в диапазоне частот свыше 12 до 17,85 ГГц;
где РК – конечное значение установленного предела измерений;
РХ – показание вольтметра.
1.3.Пределы измерений мощности синусоидальных СВЧ сигналов и среднего значения мощности импульсно-модулированных сигналов при импульсной мощности до 1,5 кВт и длительности импульсов до 10 мкс: 10-2–20 Вт. Конечные значения пределов 0,3–3–20 Вт.
1.4.Коэффициент стоячей волны (КСТ U) измерительного преобразователя не более:
― 1,15 в диапазоне частот 0 – 3 ГГц;
― 1,3 в диапазоне частот свыше 3 до 12 ГГц;
― 1,4 в диапазоне частот свыше 12 до 17,85 ГГц.
1.5.Время установления показаний ваттметра не превышает 10 с.
1.6.Время сохранения калибровки ваттметра от встроенного калибратора мощности не менее 1 ч.
1.7.Нестабильность показаний ваттметра в установившемся режиме, включая «дрейф нуля», при неизменной температуре окружающего воздуха (в пределах ±1°С) в нормальных условиях не превышает 0,2 мВт/мин.
1.8.Ваттметр сохраняет технические характеристики после воздействия в течении 3 мин перегрузочной мощности, равной 24 Вт.
1.9.Время самоперегрева ваттметра 30 мин.
1.10.Питание: сеть переменного тока 220±22 В, частотой 50 Гц и содержанием гармоник до 5%, напряжением 220±11 В, частотой 400 Гц и содержанием гармоник до 5%.
1.11.Мощность потребляемая от сети при нормальном напряжении, не более 30 В·А.
2. Устройство и работа ваттметра и его составных частей.
2.1.Принцип действия.
В основу работы ваттметра положен принцип преобразования СВЧ мощности в тепловой вид энергии и измерения образуемой на выходе измерительного преобразователя (далее - преобразователя) термоЭДС, которая пропорциональна подведенной к нему мощности СВЧ.
Основными блоками ваттметра являются преобразователь, в котором происходит преобразование СВЧ мощности, и блок ваттметра измерительный Я2М-66 с цифровым индикатором, прямопоказывающим величину измеряемой мощности в мВт и Вт.
Описание принципа действия измерительного блока приведено в техническом описании 2.720.056 ТО.
Преобразование СВЧ мощности происходит непосредственно в согласованной СВЧ нагрузке преобразователя, а индикация степени нагрева нагрузки осуществляется с помощью пленочных термопар, вынесенных за пределы передающего тракта.
2.2.Органы управления и контроля.
Управление работой ваттметра может осуществляться непосредственно вручную, полуавтоматически и дистанционно, для чего предусмотрены на передней и задней панелях измерительного блока соответствующие органы управления и присоединительные разъемы (рис.3). Возле органов управления на панелях имеются надписи и условные обозначения. Ниже приводится перечень надписей, наименование и назначение органов управления:
1. «СЕТЬ ВКЛ» – тумблер включения ваттметра.
2. «ГРУБО►0◄ ТОЧНО» – потенциометры для грубой и точной установки нуля.
3. «▼» – потенциометр для регулировки усиления в процессе калибровки ваттметра.
4. «ВХОД» – разъем для присоединения измерительного преобразователя.
5. «РЕЖИМ РАБОТЫ» – переключатель для переключения режимов работы.
6. «▼800 mW» – разъем для присоединения измерительных калориметрических преобразователей среднего и большого уровня мощности при калибровке ваттметров на постоянном токе.
7. Счетчик и регистрации времени наработки.
8. Радиатор транзистора.
9. Крышка держателей вставок плавких.
10. «ЦИФРОВОЙ ВЫХОД ДИСТ УПР» – разъем для включения в автоматизированную систему.
11. «АНАЛОГ НАПРЯЖ» – разъем для присоединения аналогового индикатора.
12. «~220V 30VA 50Hz 400Hz» – ввод шнура питания.
13. «
» ― клемма защитного заземления.
Рис.3. Расположение органов управления на передней (а) и задней (б) панелях измерительного блока ваттметра.
3. Подготовка к работе.
3.1.Перед началом работы следует внимательно изучить техническое описание и инструкцию по эксплуатации ваттметра и измерительного блока Я2М-66, а также ознакомиться с расположением и назначением органов управления и контроля на передней и задней панелях измерительного блока (п. 2.2.).
3.2.Разместить ваттметр на рабочем месте, обеспечив удобство работы и условия естественной вентиляции.
3.3.Проверить заземлен ли измерительный блок ваттметра.
3.4.Установить тумблер «СЕТЬ ВКЛ» на передней панели в нижнее положение.
3.5.Присоединить к измерительному блоку приемный преобразователь.
3.6.Установить переключатель «РЕЖИМ РАБОТЫ» в положение «АВТ».
3.7. Включить соединительный шнур измерительного блока в сеть.
Остальные органы управления могут находиться в произвольном положении.
4. Порядок работы.
4.1.Подготовка к проведению измерений
4.1.1. Тумблер «СЕТЬ ВКЛ» на измерительном блоке переводят в верхнее положение. При этом должны загореться цифры на табло и лампочка подсвета условного обозначения единицы измерения.
4.1.2. До проведения измерений ваттметр прогревают в течении 30 мин.
4.1.3. После прогрева устанавливают нуль на пределе «РУЧ 1», поворачивая вправо (влево) ручки установки нуля «ГРУБО» и «ТОЧНО».
4.1.4. Производят опробование ваттметра. При отсутствии на входе преобразователя мощности и нормальной работе измерительного блока на табло должно устанавливаться показание ручками «ГРУБО», «ТОЧНО»:
― 000.0 мВт на передаче «РУЧ 1»;
― 0000 мВт на передаче «РУЧ 2»;
― 00.00 Вт на передаче «РУЧ 3».
4.1.5. Осуществляют калибровку ваттметра. Для этого следует:
― перевести переключатель «РЕЖИМ РАБОТЫ» в положение «АВТ» или «РУЧ 2»;
― присоединить к разъему «▼800mW» на передней панели измерительного блока преобразователь и, поворачивая ручку потенциометра (▼), установить показание 800 мВт. При этом делается выдержка порядка 10-20 с с момента присоединения преобразователя;
― отсоединить преобразователь от разъема «▼800mW» на передней панели измерительного блока.
4.2. Проведение измерений.
4.2.1. Ваттметр обеспечивает измерение мощности в следующих режимах:
― ручное переключение пределов измерений (положение переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ» – «РУЧ 1», «РУЧ 2», «РУЧ 3») соответственно 0,3 – 3,0 – 20 Вт;
― автоматическое переключение пределов (положение переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ» - «АВТ»);
― дистанционное управление (положение переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ» - «ДИСТ»).
4.2.2. Для проведения измерений в режиме ручного переключения пределов измерений следует прежде всего установить переключатель «РЕЖИМ РАБОТЫ» в такое положение, чтобы предполагаемый уровень измеряемой мощности не превышал конечное значение выбранного предела. Затем присоединить преобразователь к выходу источника СВЧ мощности и спустя 10-15 с отсчитать показания цифрового табло блока Я2М-66. после этого определить значение измеряемой мощности по формуле:
(3)
где РХ – показания цифрового табло блока Я2М-66;
КЭ – коэффициент эффективности, берется из формуляра на ваттметр для соответствующей частоты;
|ГПР| - модуль коэффициента отражения преобразователя.
Модуль коэффициента отражения преобразователя |ГПР| - определяется по формуле:
(4)
где КСТU – коэффициент стоячей волны преобразователя.
Примечание. Если при измерениях используются коаксиальные и волноводно-коаксиальные переходы, значение коэффициента эффективности с переходами (
) вычисляется по формуле
, где
- значение коэффициента эффективности измерительного преобразователя, указанное в формуле ваттметра для соответствующего диапазона частот (а=0 – при проверке с переходами 5.433.020 и 5.433.021 в диапазоне частот от 0 до 4 ГГц).
Если показания цифрового индикатора менее 0,1 от конечного значения выбранного предела измерений, следует переключатель «РЕЖИМ РАБОТЫ» перевести в положение, соответствующее более низкому пределу измерений.
При неизвестном уровне мощности переключатель «РЕЖИМ РАБОТЫ» следует установить в положение «РУЧ 3».
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Измеритель модуляции вычислительный СК3-45
1. Назначение и технические данные.
1.1.Измеритель модуляции вычислительный СК3-45 предназначен для оперативного измерения следующих параметров:
― напряжение входного сигнала;
― коэффициента АМ;
― девиации ЧМ сигнала;
― девиации ФМ сигнала;
― частоты модулирующего сигнала;
― коэффициента гармоник модулирующего сигнала.
Прибор может встраиваться в системы, работающие с каналом общего пользования (КОП).
1.2.Прибор может быть применен для оперативного измерения модуляционных параметров сигналов связной и измерительной аппаратуры в таких областях как:
― низовая УКВ радиосвязь с ЧМ, КВ магистральная связь;
― радиоизмерительная техника;
― УКВ ЧМ радиовещание и звуковое сопровождение телевидения;
― автоматизированные измерительные системы.
Кроме того прибор может использоваться в качестве прецизионного демодулятора АМ или ЧМ сигнала.
Прибор обеспечивает измерение параметров сигналов с уровнем субгармонических составляющих минус 60 дБ.
Прибор обеспечивает измерение коэффициента АМ в диапазоне частот 500 – 1000 МГц без гарантии погрешности.
1.3.Прибор обеспечивает следующие режимы работы:
― ручного управления с передней панели;
― дистанционного управления со входа соединителя КОП в соответствии с ГОСТ 26.003 – 80.
1.4.Диапазон несущих частот измеряемого сигнала:
― в режиме «ЧМ» от 0,1 до 1000 МГц;
― в режиме «АМ» от 0,1 до 500 МГц.
1.5.Максимальное рабочее напряжение входного сигнала не более 1 В (СкЗ).
1.6.Прибор обеспечивает автоматическую настройку на частоту измеряемого сигнала в диапазоне 4 – 1000 МГц при уровне гармоник несущей частоты не более минус 20 дБ.
Параметры в режиме измерения девиации частоты
1.7.Пределы измерения пикового «вверх» (+), «вниз» (─) и среднеквадратического (Ск3) значений девиации частоты указаны в таблице:
Диапазон несущих частот, МГц
Пределы измерения пиковых значений, кГц
Пределы измерения среднеквадратических значений, кГц
0,1 – 4
4 – 10
10 – 1000
0,1 – 10
0,1 – 500
0,1 – 1000
0,005 – 10
0,005 – 200
0,005 – 300
1.8.Диапазон модулирующих частот прибора составляет 0,02 – 200 кГц в диапазоне несущих частот 4 – 1000 МГц и 0,02 кГц – 0,02
кГц, но не более 20 кГц в диапазоне несущих частот 0,1 – 4 МГц, где
- значение несущей частоты измеряемого сигнала, кГц.
2. Органы управления и контроля.
Органы управления, контроля и соединители расположены на передней и задней панелях прибора и сменного блока.
Органами управления прибора являются: тумблер включения сети и кнопочные переключатели, сгруппированные по функциональному признаку. Группы кнопок выделены зонами.
Первая группа – переключатели рода измерений:
― «УВС» – измерение уровня входного сигнала;
― «АМ» – измерение параметров амплитудной модуляции сигнала;
― «ЧМ» - измерение параметров частотной модуляции сигнала;
― «ФМ» - измерение параметров фазовой модуляции сигнала.
Вторая группа – переключатели вида измерений:
― «+» - пикового значения модуляции «вверх»;
― «-» - пикового значения модуляции «вниз»;
― «СкЗ» – среднеквадратичного значения модуляции;
― «Кг» – коэффициента гармоник огибающей.
Третья группа – переключатели полосы пропускания тракта НЧ прибора, состоит из двух подгрупп:
― «0,02» и «0,3» - переключение частоты среза фильтра верхних частот 0,02 и 0,3 кГц;
― «3,4»; «20»; «60»; «200» - переключение частоты среза фильтра нижних частот 3,44; 20; 60; 200 кГц.
Четвертая группа – переключатели режима измерения:
― «КИ» – режим «качественных измерений», т. е. режим измерения параметров с минимальными нелинейными искажениями огибающей;
― «МИ» – режим «малошумящих» измерений, т. е. режим измерения параметров с минимальными собственными шумами.
Пятая группа – кодовая клавиатура (кнопки с символами 0…F) – включение вспомогательных режимов.
Шестая группа – переключатели поддиапазонов (кнопки, расположенные на передней панели сменного блока).
На панелях прибора и сменного блока расположены соединения:
1) на передней панели прибора:
«
50Ω» - вход измеряемого ВЧ сигнала в диапазоне 1V max частот 4 – 1000 МГц;
«
НЧ» - выход НЧ сигнала огибающей исследуемого сигнала для подключения внешних приборов;
2) на задней панели прибора:
«
ПЧ2» - вход сигнала ПЧ от сменного блока;
«
ПЧ1» ― вход сигнала ПЧ от внутреннего преобразователя частоты;
«
ВЧ» - выход ВЧ сигнала для подачи на вход внутреннего преобразователя частоты;
«
ГЕТ.1» ― выход сигнала внутреннего гетеродина для подачи на вход гетеродина внутреннего преобразователя частоты;
«
ПЧ» - выход сигнала ПЧ для подключения внешних приборов;
«
ПЧ1» - выход сигнала ПЧ от внутреннего преобразователя частоты;
«
ВЧ» - вход ВЧ сигнала внутреннего преобразователя частоты;
«
ГЕТ.1» - вход сигнала гетеродина внутреннего преобразователя частоты;
«
НЧ» - выход огибающей НЧ для подключения внешних приборов;
«
ПЧ» - выход ПЧ сменного блока;
«КОП» – розетка для подключения канала общего возраста;
«КАд» – розетка для подключения вилки РПМ7-8 из ЗИП прибора, задающей код адреса прибора при работе с КОП путем установки в вилке соответствующих перемычек;
«1A ВП2Б-1 1А
~220 V 50 Hz
120VA» ― вилка для подключения питающей цепи;
3) на передней панели сменного блока Я4С-104:
«
50Ω 1 V max ― ВЧ вход прибора в диапазоне
0,1 – 4 MHz» частот 0,1 – 4 MHz.
3. Подготовка к работе.
3.1.Установить прибор на рабочем месте.
3.2.Установить тумблер включения сети в нижнее положение.
3.3.Соединить кабелями из комплекта ЗИП соединители на задней панели прибора: «
ПЧ» с «
ПЧ2», «
ПЧ1» с «
ПЧ1», «
ВЧ» с «
ВЧ», «
ГЕТ.1» с «
ГЕТ.1».
4. Порядок работы.
4.1.Подготовка к проведению измерений.
4.1.1. Тумблер «ВКЛ. СЕТЬ» установите в верхнее положение. При этом должны включиться индикаторы режимов по одному в каждой группе кнопок и цифровое табл.
4.1.2. Проверьте правильность функционирования прибора по следующим признакам:
1) при включении прибора должны включиться индикаторы КАЛИБР, ИЗМЕР, включиться режим «ЧМ», «+», «0,02», «200», «КИ», и на табло должно высветиться показание 0100; допускается свечение индикаторов на сменном блоке;
2) по истечении некоторого времени (от 5 с до нескольких минут в зависимости от климатических условий работы) на табло должны появиться показания, равные 1000±150;
3) затем должны автоматически смениться режим и на табло должны появиться показания, 10000±1500;
4) далее прибор должен автоматически перебрать режимы, подлежащие калибровке, и в каждом из них индицировать на табло показания, равные 1000±150 и 10000±1500;
5) по окончании процесса калибровки прибор должен погасить индикаторы КАЛИБР, ИЗМЕР, после чего установить режим «ЧМ», «+», «0,02», «200», «КИ» и включить на индикаторном табло сегменты цифровых индикаторов и все индикаторы размерностей измеряемых величин.
Примечание. Если при первоначальном включении прибора в сеть отсутствует процесс калибровки, необходимо оставить прибор включенным течение 5 мин, затем выключить на 3 – 5 с и включить прибор тумблером «ВКЛ.СЕТЬ» повторно.
4.1.3. Проверьте готовность прибора к работе последовательным нажатием кнопок «F», «D» на кодовой клавиатуре прибора. При полной готовности на табло должно высветиться «Е,7». Если прибор в каком-то режиме не откалибровался, то включится этот режим (включатся индикаторы над кнопками соответствующего режима) и на табло появится значение калибровочной величины, зафиксированной в этом режиме.
Если по погасанию индикаторов КАЛИБР, ИЗМЕР на табло индицируется символ «Е,1», это означает, что прибор неисправен во всех режимах и процесс калибровки не производится.
4.1.4. Проверьте работу кнопочных переключателей на передней панели. Последовательным нажатием на кнопки передней панели прибора проверьте включение всех режимов по включению индикаторов над соответствующими кнопками.
4.1.5. Проверьте работу кнопок кодовой клавиатуры прибора. При последовательном нажатии на кнопки с цифрами 1 – 9 символ соответствующей нажатой кнопки должен появиться на индикаторном табло прибора; при этом индикация размерностей измеряемых величин и положение запятой на табло – произвольные.
4.1.6. Проверьте работу кнопок переключения поддиапазонов на сменном блоке. При последовательном нажатии кнопок должны включаться индикаторы соответствующего поддиапазона.
Примечание. Возможно одновременное включение индикаторов над кнопками «4 – 32» и «18 – 1000».
4.1.7. Время установления рабочего режима прибора – 30 мин. При работе в условиях повышенной влажности – 1 ч.
4.1.8. После тридцатиминутного самопрогрева с момента включения прибора включите режим циклической калибровки последовательным нажатием кнопок «1», «F» (время калибровки не более 15 мин).
После окончания данной калибровки прибор готов к работе.
4.2.Проведение измерений.
4.2.1. Включают требуемый частотный поддиапазон нажатием соответствующей кнопки на сменном блоке.
4.2.2. Включают полосу фильтра НЧ «0,3» и режим «АМ».
4.2.3. Подают исследуемый сигнал на соответствующий вход.
ВНИМАНИЕ! Во избежание отказа прибора при перегрузке прибора не подавать на вход прибора сигнал уровнем более 1 В, должно быть обеспечено надежное заземление всех приборов используемых при измерениях.
Примечание. При подаче ЧМ сигнала с девиацией частоты до 100 кГц настройку на частоту сигнала производить в режиме «АМ» и в режиме «ЧМ» при девиации частоты более 100 кГц.
4.2.4. Проверяют правильность прохождения процесса настройки по следующим признакам:
1) при подаче сигнала на вход прибора должен включиться мигая индикатор ИЗМЕР на табло прибора;
2) через 1 – 5 с индикатор должен засветиться непрерывно.
4.2.5. Установить необходимый режим измерения требуемого параметра нажатием соответствующих кнопок на передней панели прибора в последовательности, оговоренной ниже.
4.2.6. Измеритель модуляции вычислительный СК3–45 обеспечивает измерение следующих параметров исследуемого сигнала:
1) напряжение входного сигнала (в диапазоне частот 0,1 – 1000 МГц);
2) коэффициента АМ (пикового «+», «–» и Ск3);
3) девиации частоты (пикового «+», «–» и Ск3);
4) девиации фазы (пикового «+», «С» и Ск3);
5) коэффициента гармоник огибающей (в режимах «АМ», «ЧМ», «ФМ»);
6) частоты модулирующего сигнала (в режимах «АМ», «ЧМ», «ФМ»).
Кроме того, обеспечивается возможность измерения значения промежуточной частоты прибора, частоты встроенного гетеродина и несущей частоты исследуемого сигнала.
4.2.7. Включение рода работы: измерения напряжения входного сигнала, коэффициента АМ, девиации частоты, девиации фазы, вида измерений: измерение «вверх» («+»), «вниз» («–»), среднеквадратического значения «Ск3», коэффициента гармоник огибающей «КГ», выбранной полосы пропускания фильтров НЧ «0,02», «0,3», «3,4», «20», «60», «200» и режима измерений «КИ» и «МИ» – осуществляется с групповых переключателей передней панели.
Включение измерений в режиме частотомера и вспомогательных режимов осуществляется с кодовой клавиатуры прибора (кнопки 0 - F).
4.2.8. Измерение напряжения входного сигнала производится при нажатии кнопки «УВС» переключателя рода работ. Прибор обеспечивает измерение напряжения при отсутствии амплитудной модуляции входного сигнала и уровне гармоник несущей не более минус 20 дБ.
Отсчет напряжения производится в среднеквадратических значениях напряжения.
4.2.9. Измерение коэффициента АМ производится при нажатии кнопки «АМ» переключателя рода работ.
При проведении «качественных» измерений, т. е. измерений коэффициентов АМ в интервале значений 30 – 100%, и измерении коэффициента гармоник огибающей, необходимо включение режима «КИ», в котором обеспечиваются минимальные искажения, вносимые в исследуемый сигнал трактом прибора.
При проведении измерений амплитудных шумов и измерении малых коэффициентов АМ в интервале значений 0,1 – 30% необходимо включение режима «МИ», в котором достигаются минимальные шумы, вносимые прибором в исследуемый сигнал.
В режиме «АМ» также измеряется сопутствующая АМ частотно-модулированного сигнала. Для уменьшения влияния шумов эти измерения необходимо производить в режиме «МИ».
4.2.10. Измерение девиации частоты производят при нажатии кнопки «ЧМ» переключателя рода работ.
Измерение значений девиации в пределах 0,005 – 20 кГц необходимо производить в режиме «МИ» для уменьшения влияния собственных шумов прибора.
Допускается все измерения в режиме «ЧМ» производить в режиме «МИ».
Для сокращения времени автоматической настройки прибора на частоту сигнала и предотвращения ложных отсчетов показаний прибора при измерении девиации, лежащих на границе переключения шкал (100 кГц), рекомендуется перед снятием показаний переходить в режим «Ск3», а затем снова установить требуемый режим.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Частотомер электронно-счетный Ч3–63/1
1. Назначение и технические данные.
1.1.Частотомер электронно-счетный ЧЗ–63/1 предназначен для:
― измерения частоты синусоидальных и частоты следования импульсных сигналов;
― измерения периода синусоидальных и периода следования импульсных сигналов;
― измерения длительности импульсов;
― измерение отношения частот электрических сигналов;
― выдачи сигнала опорной частоты;
― счета числа электрических сигналов;
― выдачи информации о результатах измерения на регистрирующее устройство.
1.2.Прибор может применяться для настройки, испытаний и калибровки различного рода приемо-передающих трактов, фильтров, генераторов, для настройки систем связи и других устройств.
1.3.Прибор измеряет по входу А частоту синусоидальных сигналов и частоту следования импульсных сигналов любой полярности, имеющих не более двух экстремальных значений за период, в диапазоне от 0,1 Гц до 200 МГц при напряжении входного сигнала:
― от 0,03 до 10 В для сигнала синусоидальной формы;
― от 0,1 до 10 В для сигнала импульсной формы.
Минимальная длительность импульса входного сигнала 2,5 нс.
Прибор измеряет по входу В частоту синусоидальных сигналов в диапазоне от 200 до 1000 МГц при напряжении входного сигнала от 0,03 до 3 В; в диапазоне от 1000 до 1500 МГц при мощности входного сигнала от 0,03 до 10 мВт.
1.4.Прибор измеряет по входу Б единичный и усредненный период сигналов синусоидальной и импульсной формы любой полярности при длительности импульсов не менее 50 нс в диапазоне от 0,1 мкс до 104 с (10 МГц – 10-4 Гц) при напряжении входного сигнала:
― от 0,03 до 10 В для сигнала синусоидальной формы;
― от 0,1 до 30 В для сигнала импульсной формы.
Число усредняемых периодов (множитель периода) – 10, 102, 103, 104.
Период меток времени – 10-7, 10-6, 10-5, 10-4 и 10-3 с.
1.5.Прибор измеряет в режиме самоконтроля частоту собственных опорных сигналов 1, 10, 100 кГц, 1 и 10 МГц с целью проверки работоспособности прибора.
1.6.Входное сопротивление и входная емкость прибора по входам А и Б не менее 1 МОм минус 10% и не более 50 пФ + 10% соответственно. В приборе имеется возможность установки входного сопротивления по входу А равным 50 Ом.
Входное сопротивление по входу В – 50 Ом.
1.7.Прибор обеспечивает свои технические характеристики по истечении времени установления рабочего режима, равного 2 ч.
Время установления рабочего режима без гарантированной погрешности или при работе с внешним источником опорной частоты не более 1 мин при температуре окружающего воздуха от плюс 50 до минус 10°С и не более 15 мин при температуре окружающего воздуха от минус 10 до минус 30°С.
1.8.Мощность, потребляемая прибором от сети, при номинальном напряжении не превышает 60 В·А.
1.9.Прибор допускает непрерывную работу в рабочих условиях в течение времени не менее 16 ч.
Время непрерывной работы не включает в себя время установления рабочего режима прибора.
2. Расположение органов управления, настройки и подключения
2.1.На передней панели прибора расположены:
― тумблер «СЕТЬ», предназначенный для включения напряжения сети;
― кнопочный переключатель «РОД РАБОТЫ», предназначенный для выбора вида измерений;
― переключатель «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖИТЕЛЬ»,предназначенный для выбора времени счета при измерении частоты и выбора коэффициента усреднения при измерении периода и отношения частоты;
― переключатель «МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s», предназначенный для выбора меток времени (частот заполнения) при измерении периода и длительности импульсов и выбора собственных опорных частот в режиме самоконтроля;
― потенциометр «ВРЕМЯ ИНД», предназначенный для установки желаемого времени индикации информации на цифровом табло прибора;
― кнопка «
СУММ» (во включенном состоянии включено суммирование), предназначенная для включения или отключения системы памяти, а также определяющая начало и конец счета в режиме суммирования;
― кнопка «ПУСК
», предназначенная для осуществления ручного сброс - пуска прибора;
― кнопка «ПУСК ВНЕШН» (во включенном состоянии может осуществляться внешний сброс – пуск), предназначенная для выбора либо внутреннего автоматического, либо внешнего сброс – пуска прибора;
Зона органов управления каналом Б
― потенциометр «УРОВЕНЬ», предназначенный для выбора уровня запуска по входу Б;
― переключатель «~/=», предназначенный для выбора либо гальванической, либо связи через разделительный конденсатор между источником сигнала и входной цепью прибора;
― переключатель «1:1/1:10», предназначенный для выбора коэффициента ослабления входного сигнала;
― переключатель «
», который служит для выбора полярности импульсов при измерении по входу Б;
― разъем «Б», предназначенный для подключения входного сигнала в режимах измерения периода, длительности и отношения частот;
Зона органов управления каналом А
― потенциометр «УРОВЕНЬ», предназначенный для выбора уровня запуска по входу А;
― переключатель «~/=», предназначенный для выбора либо гальванической, либо связи через разделительный конденсатор между источником сигнала и входной цепью прибора;
― переключатель «1:1/1:10», предназначенный для выбора коэффициента ослабления входного сигнала;
― переключатель «1МΩ/50Ω», предназначенный для выбора величины входного сопротивления;
― переключатель «
», предназначенный для выбора полосы пропускания канала;
― разъем «А», предназначенный для подключения входного сигнала в режимах измерения частоты, отношения частот и суммирования в диапазоне 0,1 Гц – 200 МГц;
― переключатель «А - В», предназначенный для выбора каналов для измерения частоты;
― разъем «В», предназначенный для подключения входного сигнала в режиме измерения частоты в диапазоне 200 – 1500 МГц.
2.2.На задней панели прибора расположены:
― Разъем «5 МГц» и тумблер «ВНУТР - ВНЕШН», которые служат для подачи сигналов опорной частоты от внешнего источника вместо сигнала внутреннего кварцевого генератора или для выдачи опорного сигнала частотой 5 МГц (для внешнего использования);
― разъем «
», предназначенный для подачи команд дистанционного программного управления;
― разъем «
», предназначенный для выдачи всех необходимых сигналов на внешнее регистрирующее устройство;
― шлиц потенциометра «КОРРЕКЦ. ЧАСТ», предназначенный для настройки частоты внутреннего кварцевого генератора;
― планка переключения напряжения сети;
― клемма «
» (зажим защитного заземления прибора);
― электрохимический счетчик времени наработки типа ЭСВ – 2,5 – 12,6/0, с помощью которого осуществляется учет часов работы прибора.
3. Порядок работы.
3.1.Подготовка к проведению измерений.
3.1.1. Для подготовки прибора к проведению измерений проведите следующие операции:
― при работе с внутренним опорным генератором тумблер «ВНУТР - ВНЕШН» (на задней панели) установите в положение «ВНУТР»; при работе от внешней опорной частоты 5 МГц установите его в положение «ВНЕШН» и подключите источник внешней опорной частоты к разъему «5 МГц» (на задней панели);
― включите питание прибора;
― прогрейте прибор в течении 2 ч при работе с внутренним источником опорной частоты или 1 мин при работе с внешним источником опорной частоты.
3.1.2. Проверьте работоспособность прибора в режиме самоконтроля в следующей последовательности:
― включите кнопку «▲» (контроль) переключателя «РОД РАБОТЫ»;
― установите ручку «ВРЕМЯ ИНД» в положение, удобное для отсчета;
― произведите отсчеты с цифрового табло прибора при установке переключателей «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖИТЕЛЬ» и «МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s», в соответствии с нижеприведенной таблицей.
Показания прибора в режиме самоконтроля
Положение переключателей
ВРЕМЯ СЧЕТА
ms/МНОЖИТЕЛЬ
МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
100
101
102
103
104
10000.
10000.0
10000.00
10000.000
10000.0000
1000.
1000.0
1000.00
1000.000
1000.0000
100.
100.0
100.00
100.000
100.0000
10.
10.0
10.00
10.000
10.0000
1.
1.0
1.00
1.000
1.0000
Результаты измерений должны соответствовать приведенным в таблице или могут отличаться от них не более чем на ±1 ед. счета.
Нажмите кнопку «ПУСК
», при этом автоматический счет должен прекратиться и независимо от положения переключателя «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖИТЕЛЬ» во всех семи разделах цифрового табло должна засветиться цифра «8». При отпускании кнопки автоматический цикл работы должен повториться снова.
3.2.Проведение измерений.
Измерение частоты по входу А произведите следующим образом:
3.2.1. Выполните требования подраздела 3.1.
3.2.2. Включите кнопку «ЧАСТ» переключателя «РОД РАБОТЫ».
3.2.3. Переключатель выбора входа «А - В» установите в положение «А».
3.2.4. Переключатель «ВРЕМЯ СЧЕТА ms/МНОЖИТЕЛЬ» установите в положение в зависимости от требуемой точности измерения. При этом при измерении частот от 0,1 до10 Гц рекомендуется включить кнопку «104», при измерении частот от 100 Гц до 1 МГц включить кнопку «103», а при измерении частот свыше 10 МГц – кнопку «101» или «100».
3.2.5. Ручку «ВРЕМЯ ИНД» установить в удобное для отсчета положение.
3.2.6. При измерении в. ч. сигнала частотой выше 10 МГц рекомендуется подключить согласованную нагрузку 50 Ом путем установки переключателя «1МΩ/50Ω» в положение «50Ω». При измерении сигнала частотой ниже 1 МГц переключатель «
» установите в положение «
».
3.2.7. Для обеспечения связи прибора с источником измеряемого сигнала по постоянному току, при измерении частот 1 Гц и ниже переключатель «~ / =» установите в положение «=». Для связи по переменному току этот переключатель установите в положение «~».
3.2.8. При измерении частоты сигнала напряжением от 0,03 до 1 В для сигнала синусоидальной формы и от 0,1 до 3 В для сигнала импульсной формы переключатель «1:1/1:10» установите в положение «1:1».
При измерении частоты сигнала напряжением от 1 до 10 В для сигнала синусоидальной формы и от 3 до 10 В для сигнала импульсной формы этот переключатель установите в положение «1:10».
3.2.9. Соедините кабелем источник измеряемого сигнала с входом А.
3.2.10. Вращением ручки «УРОВЕНЬ» установите такой уровень запуска, при котором наблюдается устойчивый счет прибором измеряемого сигнала. Указанная ручка позволяет изменять уровень запуска формирующего устройства в пределах не менее ±0,5 В относительно нулевого уровня. При измерении частоты сигнала с минимальным входным уровнем и отсутствии постоянной составляющей ручка «УРОВЕНЬ» устанавливается в районе отметки «0». При измерении сигнала с постоянной составляющей ручку «УРОВЕНЬ» необходимо повернуть относительно отметки «0» в сторону, противоположной полярности постоянной составляющей измеряемого сигнала (при гальванической связи с источником измеряемого сигнала).
3.2.11. Произведите отсчет результата измерения.
3.2.12. Выключите прибор.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Образец оформления отчета
Омский государственный технический университет
Кафедра РТУ и СД
ОТЧЕТ
Лабораторная работа по дисциплине
“Устройства генерирования и формирования сигналов”
(наименование лабораторной работы)
Выполнил: ФИО студента
№ группы, дата
Принял:
Омск, 2005 г.
1. Цель работы.
2. Используемые приборы и принадлежности.
3. Порядок выполнения лабораторной работы.
В этом пункте следует привести основные технические характеристики, схему и методику проведения испытаний радиостанции «Лен - В».
4. Оформление полученных результатов.
В этом пункте отчета приводятся результаты измерений, таблицы и графики.
5. Выводы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / В. В. Шахгильдян, В. Б. Козырев, А. А. Ляховкин и др.; Под. ред. В. В. Шахгильдяна. – 3 – е изд. перераб. И доп. – М.: Радио и связь, 2003. – 560 с.: ИЛ.
2. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / В. В. Шахгильдян, В. Б. Козырев, А. А. Ляховкин и др.; Под. ред. В. В. Шахгильдяна. – 2 – е изд. перераб. И доп. – М.: Радио и связь, 1990. – 432 с.: ИЛ.
3. Радиостанции комплекса “Лен”. / В. М. Кузьмин, Ю. Н. Каниболоцкий, Л. Я. Кривцов и др. – Радио и связь, 1985 – 121 с.
4. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы, основные параметры, технические требования, и методы измерений. ГОСТ 12252 – 86. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 56 с.
5. Б. К. Супрун, В. И. Хиленко. Радиопередающие и радиоприемные устройства и измерение их параметров: Учеб. пособие – М.: Изд-во стандартов, 1988. 248 с.
_
Параметры варикапов
Показатель степени в расчётах величины ёмкости варикапа связан с «резкостью» [1] полупроводникового перехода варикапа 𝛾=log(𝐶𝑉𝐷2𝐶𝑉𝐷1)log(𝜑𝑝+𝑈𝑉𝐷1𝜑𝑝+𝑈𝑉𝐷2)
Например, варикап 2В117А [2] с добротностью QВ=180 на частоте 50 МГц имеет номинальное значение ёмкости Сном=33 пФ и коэффициент перекрытия по ёмкости КС=5…7 в диапазоне управляющих напряжений от U1=3 В до U2=25 В. Таким образом значение коэффициента перекрытия можно взять как среднегеометрическое значение (если не указана единственная величина):
КС=5…7≈√(5·7)≈5,916.
Следовательно, ёмкость варикапа при напряжении U2=25 В будет иметь значение:
С2=Сном/ КС=33/5,916≈5,58 пФ.
В результате диапазон изменения ёмкости 33…5,58 пФ при изменении обратного напряжения управления на варикапе Uупр от 3 В до 25 В. С увеличением обратного напряжения ёмкость варикапа всегда уменьшается.
Находим показатель степени, характеризующий резкость полупроводникового перехода варикапа 2В117А:
𝛾=log(𝐶𝑉𝐷2𝐶𝑉𝐷1)log(𝜑𝑝+𝑈𝑉𝐷1𝜑𝑝+𝑈𝑉𝐷2)=log(5,5833)log(0,6+30,6+25)=0,906
Проверка. Емкость варикапа изменяется по закону: 𝐶𝑉𝐷2=𝐶𝑉𝐷1∙(𝜑𝑝+𝑈𝑉𝐷1𝜑𝑝+𝑈𝑉𝐷2)𝛾=33∙(0,6+30,6+25)0,906=5,5803≈5,6
Таблица варикапов с показателем γ:
Тип варикапа
СНОМ,
пФ
UОБР,
В
QВ
KC
UVD1, В
UVD2, В
UОБР max,
В
γ
КВ109Б
2,15
25
300
4,5…6,5
3
25
25
0,86047
КВ109Е
2,15
25
450
4,5…6
3
25
30
0,84
КВ122Б
2,15
25
450
4,5…6,5
3
25
30
0,86047
КВ109Ж
2,3
25
300
4…6
3
25
30
0,7757
КВ109А
2,45
25
300
4…5,5
3
25
25
0,7879
КВ109В
2,5
25
160
4…6
3
25
25
0,81
КВ122В
2,5
25
300
4…6
3
25
30
0,81
КВ122А
2,55
25
450
4…5,5
3
25
30
0,7879
КВ126А-5
3,2
25
200
6,8
3
25
28
0,9772
КВ123А
3,2
25
250
6,8
3
25
28
0,9772
КВ130А
4,1
25
300
12
1
28
28
0,8618
КВ121Б
5,25
25
200
7,6
1,5
25
30
0,811
КВ141А-6
6
8
600
3
1
8
16
0,6533
2В124Б
10
3
250
4…6,5
3
25
30
0,8304
КВ109Д
11,5
3
30
2,2
3
25
30
0,402
2В112А-1
12
4
200
1,8
4
25
25
0,3424
КВ109Г
12,5
3
160
4
3
25
30
0,7067
2В110Г
15
4
150
2,5
4
45
45
0,3995
2В112Б-1
15
4
200
1,8
4
25
25
0,3424
2В110А
15
4
300
2,5
4
45
45
0,3995
2В102Г
18
4
50
1,8
4
45
45
0,2562
2В110Д
18
4
150
2,5
4
45
45
0,3995
КВ138А
18
2
200
3,5
2
5
12
1,6328
2В110Б
18
4
300
2,5
4
45
45
0,3995
КВ136А
18
4
350
2,6…3,1
2
30
30
0,4232
КВ102А
18,5
4
40
1,8
4
45
45
0,2562
КВ138Б
19
2
200
3,5
2
5
12
1,6328
КВ134А
20
1
400
3
1
10
23
0,581
2В110Е
22
4
150
2,5
4
45
45
0,3995
КВ110В
22
4
300
2,5
4
45
45
0,3995
КВ136Б
22
4
350
2,6…3,1
2
30
30
0,4232
2В102Д
23,5
4
100
1,8
4
45
45
0,2562
КВ102Г
24,5
4
100
1,8
4
45
45
0,2562
КВ128А
25
1
300
1,9
1
9
12
0,3582
2В124А
27
3
200
4,75…6,75
3
25
28
0,8839
Тип варикапа
СНОМ,
пФ
UОБР,
В
QВ
KC
UVD1, В
UVD2, В
UОБР max,
В
γ
2В143А
27
3
400
3,2…4,1
3
15
18
0,8777
2В143Б
27
3
400
3,8…4,8
3
15
18
1,0
2В102В
31
4
50
1,8
4
45
45
0,2562
КВ102В
32,5
4
40
1,8
4
45
45
0,2562
КВС111А
33
4
200
2,1
4
30
30
0,3915
2В117А
33
3
180
5…7
3
25
25
0,906
КВ132А
33
2
300
3,5
2
5
12
1,6328
КВ107В
44
4,25
20
1,5
2
9
16
0,31
КВ107Г
47,5
6
20
1,5
6
18
31
0,3913
2ВС118А
68
4
200
3,6…4,4
4
100
115
0,4477
2ВС118Б
68
4
250
2,7…3,3
4
50
60
0,4561
2В113А
68
4
300
4,4
4
150
150
0,4247
КВ114Б-1
68
4
300
3,9
4
115
115
0,4221
2В104А
105
4
100
1,8
4
45
45
0,2562
2В104Г
119
4
100
2,1
4
80
80
0,2591
2В104Б
125
4
100
1,8
4
45
45
0,2562
2В133А
150
4
100
8
4
27
32
1,1606
2В104Д
160
4
100
2,1
4
80
80
0,2591
КВ140А-1
190
1
200
18
1
10
15
1,5286
КВ101А
200
0,8
150
18
0,8
4
4
2,43
2В119А
210
1
100
18
1
10
12
1,5286
КВ140Б-1
217,5
1
200
18
1
10
15
1,5286
КВ127В
245
1
140
20
1
30
32
1,0152
КВ127А
255
1
140
20
1
30
32
1,0152
КВС120А
275
1
100
20
1
30
32
1,0152
КВ127Б
290
1
140
20
1
30
32
1,0152
КВ131А
485
1
130
18
1
8,5
14
1,6628
2В105Б
500
4
500
3
4
50
50
0,4582
КВ135А
540
1
150
16
1
10
13
1,4663
КВ139А
560
1
160
18
1
5
16
2,3072
Источники информации
1. Альтшуллер Г. Б. Кварцевые генераторы : Справочное пособие / Г. Б. Альтшуллер, Н. Н. Елфимов, В. Г. Шакулин. – Москва : Радио и связь, 1984. – 232 с.
2. Диоды: Справочник / О. П. Григорьев, В. Я. Замятин, Б. В. Кондратьев, С. Л. Пожидаев. – М.: Радио и связь, 1990. –336с.